純水設(shè)備反滲透膜產(chǎn)水量與脫鹽率的影響因素
【純水設(shè)備http://www.twkcr.cn】大家對(duì)于“壓力越高,產(chǎn)水量越大”、“溫度每上升1℃,產(chǎn)水量變化3%”耳熟能詳,但深究其原因,未必知曉。
壓力是影響產(chǎn)水量的直接因素,產(chǎn)水量與膜的工作壓力基本成正比,因?yàn)閴毫Φ脑龃笾苯犹岣吡怂^膜的直接動(dòng)力,使得產(chǎn)水量直線上升,這點(diǎn)好理解。但是壓力對(duì)于脫鹽率的影響不一樣,隨著壓力增大脫鹽率的變化相對(duì)平緩,為什么?這里我們提一個(gè)有意思的問題:脫鹽率到底為什么會(huì)隨著壓力上升?
有更多的鹽被截留了嗎?實(shí)際上并沒有,在一定壓力范圍內(nèi),進(jìn)水壓力基本不影響鹽透過量。但壓力增大,產(chǎn)水量上升,稀釋了反滲透水的含鹽量,被動(dòng)引起脫鹽率上升。
但隨著壓力繼續(xù)增大,膜兩側(cè)的鹽濃度差加大,達(dá)到一定壓力時(shí),透過膜的鹽分在濃差極化作用下必然增加,一定程度上抵消了產(chǎn)水量上升帶來的稀釋作用,產(chǎn)水含鹽量不再降低,脫鹽率趨于穩(wěn)定。
什么是濃差極化?
純水設(shè)備反滲透分離過程中,水分子透過后,膜表面的含鹽量增大,從而形成高濃度的濃水層,此層會(huì)與水流形成較高的濃度梯度,這種現(xiàn)象稱為膜的濃差極化。濃差極化增大了膜兩側(cè)的滲透壓, 在同等壓力下,系統(tǒng)的凈驅(qū)動(dòng)力減小,水通量下降。同時(shí),由于濃差極化現(xiàn)象增大了膜兩側(cè)的鹽濃度差,鹽通量將上升,系統(tǒng)性能持續(xù)下降。
②溫度
溫度與反滲透可謂是相愛相殺,一到冬天多么能打的RO膜都要蔫下來。實(shí)際上進(jìn)水溫度沒有直接影響反滲透膜的性能,而是影響了水的粘度:水溫升高,水的粘度降低,膜的滲透流率上升,產(chǎn)水量也會(huì)隨之升高。
著名的3%理論從何而來?小編找到了公式:膜的滲透流率受溫度校正系數(shù)TFC影響,溫度每增加1℃,TFC*1.03倍,膜滲透流率上升3%。
P2=P1×TFC
TFC = (1.03)(t1-t2)
在圖中大家同樣看到,溫度上升,膜的脫鹽率下降了。這是因?yàn)殡S著溫度的升高,溶質(zhì)的傳質(zhì)系數(shù)變大,通俗來講就是鹽擴(kuò)散得更快了,此時(shí)必然會(huì)引起脫鹽率下降。
溫度對(duì)膜產(chǎn)水量的影響非常大,一般來RO膜的出廠標(biāo)稱產(chǎn)水量是針對(duì)25℃而言的,在購買水處理時(shí),這就變成了“文字游戲”。例如:同樣是2400L/h的水處理設(shè)備,25℃的2400產(chǎn)水與10℃的2400產(chǎn)水那可完全不是一個(gè)概念哦。
③進(jìn)水濃度
進(jìn)水含鹽量越大,進(jìn)水側(cè)滲透壓越高,這會(huì)減少膜兩側(cè)水的壓力差,直接驅(qū)動(dòng)力減小導(dǎo)致產(chǎn)水量下降。同時(shí)進(jìn)水濃度越大,膜兩側(cè)的濃度差加大,透過膜進(jìn)入產(chǎn)水側(cè)的鹽會(huì)增多,導(dǎo)致了脫鹽率下降。
④進(jìn)水pH值
進(jìn)水的pH值不影響純水設(shè)備反滲透膜的產(chǎn)水量,但會(huì)對(duì)脫鹽率有較大的影響。PH是如何影響RO膜脫鹽率的呢?自然界中CO2可部分溶解于水,這是一個(gè)可逆化學(xué)反應(yīng)。
酸性條件下,水中的CO2以氣體的形式存在,堿性條件下,以碳酸根、碳酸氫根離子的形式存在。
反滲透膜對(duì)于一價(jià)/二價(jià)離子清除率較高,即堿性條件下形成的離子更容易被清除。但偏酸的時(shí)下,CO2氣體卻能夠直接穿過膜。所以進(jìn)水pH值越高,反滲透膜的脫鹽率越高。pH值特別高的時(shí)候,RO膜容易結(jié)垢,脫鹽率反而會(huì)下降。GB5749-2022《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定自來水的pH在6.5到8.5之間。
⑤回收率
增加系統(tǒng)回收率時(shí),膜壓力升高,產(chǎn)水量升高,同時(shí)會(huì)導(dǎo)致反滲透膜表面溶質(zhì)濃縮,即鹽濃度增加,透過膜的鹽更多,脫鹽率下降,同時(shí)一旦鹽濃度過高,超過其溶解度,RO膜就會(huì)結(jié)垢,嚴(yán)重影響膜的性能與使用壽命。純水設(shè)備,工業(yè)純水設(shè)備, 蘇州水處理設(shè)備,醫(yī)用GMP純化水設(shè)備 ,醫(yī)用水處理設(shè)備。
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